Свет твоей жизни. Искусство использования света для улучшения качества жизни

Говоря просто, свет – это разновидность электромагнитного излучения. Но к этому выводу ученые пришли далеко не сразу. Свет изучали не одно столетие, и за это время максимальную известность приобрели два прямо противоположных мнения: свет рассматривали как поток мельчайших частиц определенного цвета либо как волнующееся море взаимодействующих колеблющихся волн. Почему это важно, мы рассмотрим позже. Примерно в 300 г. до н. э. древнегреческий философ Евклид утверждал, что в глубине глаз человека горит огонь, а из его зрачков исходят лучи света. Евклид считал, что эти лучи, или огненные потоки, направлены изнутри наружу, и, когда они касаются предметов вовне, предметы внезапно становятся видимыми. В это трудно поверить, но многие люди разделяли точку зрения Евклида. Прошло еще семьсот лет, прежде чем арабский математик и оптик Ибн аль-Хайсам обнаружил, что свет движется по прямой, но в противоположном направлении – на самом деле он входит в глаза. Он предложил простое, но весьма убедительное эмпирическое доказательство своего тезиса. Быстро взгляните на солнце – что вы почувствуете? Конечно, резкую боль. Огромное количество света попадает в глаза и поражает тонкую сетчатку. Похоже, Ибн аль-Хайсам был на верном пути.

В 1666 году английский физик Исаак Ньютон провел эксперимент в специально оборудованной затемненной комнате с проделанным в оконном ставне маленьким отверстием. Он поднес к проникающему через отверстие солнечному лучу треугольную стеклянную призму, которую купил на местной увеселительной ярмарке. (В то время призмы считали безделушками, игрушками для детей.) Луч белого света превратился в яркую радугу, которую Ньютон спроецировал на стену. Ньютон был глубоко религиозным человеком и, поскольку в христианском символизме важную роль играло число семь, он увидел в радужном спектре семь цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. По его мнению, свет состоял из микроскопических цветных корпускул, или частиц. Например, зеленый свет представлял собой поток крошечных зеленых частиц, очень быстро движущихся по прямым траекториям. Если им не препятствовать, они будут бесконечно двигаться вперед, но, столкнувшись с блестящей поверхностью, такой как зеркало, симметрично отразятся от нее. Эти предполагаемые крошечные частицы вели себя почти как бильярдные шары, отскакивающие от стенки. Ньютон любил играть в бильярд и счел эту аналогию весьма подходящей – и, поскольку он был известным человеком, все с ним согласились.

Ньютоновскую теорию частиц очень долго воспринимали как незыблемую истину, пока английский врач и физик Томас Юнг не провел оригинальный эксперимент, полностью перевернувший оптическую науку. Он направил луч света на пластину с двумя параллельно расположенными прорезями. Рисунок, образованный лучами, проходящими через эти прорези, стал для всех огромной неожиданностью. Он представлял собой не проекцию двух отдельных отверстий, а серию чередующихся темных и светлых полос. Они выглядели в точности как рябь на поверхности воды, и теория частиц никак не могла объяснить это явление. Академический маятник стремительно качнулся в противоположную сторону – теперь все были твердо убеждены, что свет представляет собой последовательность волн, распространяющихся из некоего источника. В целом с этим можно согласиться, однако в те времена люди также считали, будто эти волны можно увидеть невооруженным глазом, – а теперь мы знаем, что это не так.

Открытия Уильяма Гершеля и его сестры Каролины поведали нам о существовании других видов света за пределами видимого спектра, в частности инфракрасного света. Немецко-польский химик и физик Иоганн Риттер открыл ультрафиолетовый свет, но лишь в XIX веке открытия в области света оформились по-настоящему. В 1864 году шотландский математик и физик Джеймс Клерк Максвелл обнаружил, что свет представляет собой разновидность электромагнитного излучения – электрические и магнитные волны, движущиеся со скоростью света. Свет, который мы видим, лишь часть гораздо более широкого спектра электромагнитного излучения. Радиоволны, микроволны, рентгеновское излучение и видимый свет – все это формы излучения, принадлежащие к известному электромагнитному спектру.